Mga Salamin sa Pagsasanay sa Mataas na Boltahe na Pagsasalin-salin [ATtiny13]: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Sa aking unang itinuro, inilarawan ko kung paano bumuo ng isang aparato na dapat ay lubos na kapaki-pakinabang sa isang tao na nais na gamutin ang amblyopia (tamad na mata). Ang disenyo ay napaka-simple at may ilang mga drawbacks (kinakailangan ng paggamit ng dalawang baterya at likidong mga kristal na panel ay hinihimok ng mababang boltahe). Napagpasyahan kong pagbutihin ang disenyo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng volt multiplier at external switching transistors. Mas mataas na pagiging kumplikado ang kinakailangan ng paggamit ng mga bahagi ng SMD.

Hakbang 1: Pagwawaksi

Ang paggamit ng naturang aparato ay maaaring maging sanhi ng mga epileptic seizure o iba pang masamang epekto sa maliit na bahagi ng mga gumagamit ng aparato. Ang pagtatayo ng naturang aparato ay nangangailangan ng paggamit ng katamtamang mapanganib na mga tool at maaaring maging sanhi ng pinsala o pinsala sa pag-aari. Binubuo at ginagamit mo ang inilarawan na aparato nang may sariling peligro

Hakbang 2: Mga Bahagi at Mga Tool

Mga bahagi at materyales:

aktibong shutter 3D na baso

ATTINY13A-SSU

18x12mm ON-OFF latching push button switch (isang bagay tulad nito, switch na ginamit ko ay may tuwid, mas makitid na mga lead)

2x SMD 6x6mm mga pindutan ng paglipat ng pandamdam

2x 10 uF 16V Case Isang 1206 tantalum capacitor

100 nF 0805 capacitor

3x 330 nF 0805 capacitor

4x SS14 DO-214AC (SMA) schottky diode

10k 0805 risistor

15k 1206 risistor

22k 1206 risistor

9x 27ohm 0805 risistor

3x 100k 1206 risistor

6x BSS138 SOT-23 transistor

3x BSS84 SOT-23 transistor

61x44mm board na nakasuot ng tanso

ilang piraso ng kawad

3V na baterya (CR2025 o CR2032)

insulate tape

scotch tape

Mga tool:

pamutol ng dayagonal

pliers

flat-bladed distornilyador

maliit na phillips screwdriver

sipit

kutsilyo ng utility

saw o iba pang tool na maaaring kunin ang PCB

0.8mm drill bit

drill pres o rotary tool

natabunan ng sodium

lalagyan ng plastik at plastik na tool na maaaring magamit upang alisin ang PCB mula sa solusyon sa pag-ukit

istasyon ng paghihinang

panghinang

aluminyo palara

AVR programmer (standalone programmer tulad ng USBasp o maaari mong gamitin ang ArduinoISP)

laser printer

makintab na papel

plantsa ng damit

1000 grit dry / wet na papel de liha

paglilinis ng cream

pantunaw (halimbawa ng acetone o rubbing alkohol)

permanenteng gumagawa

Hakbang 3: Paggawa ng PCB Gamit ang Pamamaraan ng Paglipat ng Toner

Kailangan mong i-print ang mirror na imahe ng F. Cu (harap na bahagi) sa makintab na papel gamit ang laser printer (nang walang anumang mga setting ng pag-save ng toner). Ang panlabas na sukat ng naka-print na imahe ay dapat na 60.96x43.434mm (o malapit na makukuha mo). Gumamit ako ng solong panig na tanso na nakasuot ng tanso at gumawa ng mga koneksyon sa kabilang panig na may manipis na mga wire upang hindi ako magalala tungkol sa pag-align ng dalawang mga layer ng tanso. Maaari kang gumamit ng double sided PCB kung nais mo, ngunit ang susunod na mga tagubilin ay para sa solong panig na PCB lamang.

Gupitin ang PCB sa laki ng naka-print na imahe, maaari kang magdagdag ng ilang mm sa bawat panig ng PCB kung nais mo (tiyakin na ang PCB ay magkakasya sa iyong mga baso). Susunod ay kakailanganin mong linisin ang layer ng tanso gamit ang basang pinong liha, pagkatapos alisin ang mga maliit na butil na naiwan ng papel de liha na may cream cleaner (maaari mo ring gamitin ang paghuhugas ng likido o sabon). Pagkatapos linisin ito ng may pantunaw. Pagkatapos nito dapat kang maging maingat na huwag hawakan ang tanso sa iyong mga daliri.

Ilagay ang naka-print na imahe sa tuktok ng PCB at ihanay ito sa board Pagkatapos ilagay ang PCB sa isang patag na ibabaw at takpan ito ng mga damit na bakal na nakatakda sa pinakamataas na temperatura. Pagkatapos ng maikling habang papel ay dapat manatili sa PCB. Panatilihing nakadikit ang bakal sa PCB at papel, paminsan-minsan maaari mong baguhin ang posisyon ng iron. Maghintay ng kahit ilang minuto, hanggang sa mapalitan ng kulay ng kulay ang dilaw. Pagkatapos ay ilagay ang PCB na may papel sa tubig (maaari kang magdagdag ng cream cleaner o paghuhugas ng likido) sa loob ng 20 minuto. Susunod, kuskusin ang papel mula sa PCB. Kung may mga lugar kung saan ang toner ay hindi dumikit sa tanso, gumamit ng permanenteng marker upang mapalitan ang toner.

Paghaluin ang sariwang tubig na may sodium persulfate at ilagay ang PCB sa solusyon sa pag-ukit. Subukang panatilihin ang solusyon sa 40 ° C. Maaari kang maglagay ng lalagyan ng plastik sa tuktok ng radiator o iba pang mapagkukunan ng init. Paminsan-minsan ihalo ang solusyon sa lalagyan. Maghintay para sa walang takip na tanso upang ganap na matunaw. Kapag tapos na alisin ang PCB mula sa solusyon at banlawan ito sa tubig. Alisin ang toner na may acetone o liha.

Mag-drill ng mga butas sa PCB. Ginamit ko ang tornilyo bilang center punch upang markahan ang mga sentro ng mga butas bago ang pagbabarena.

Hakbang 4: Paghinang at Programing Microcontroller

Takpan ang mga tanso na tanso sa solder. Kung ang anumang mga track ay natunaw sa solusyon sa pag-ukit, palitan ang mga ito ng manipis na mga wire. Ang Solder ATtiny sa PCB, pati na rin ang mga wire na magkokonekta sa microcontroller sa isang programmer. Mag-upload ng hv_glass.hex, panatilihin ang mga default na piyus ng piyus (H: FF, L: 6A). Gumamit ako ng USBasp at AVRDUDE. Kinakailangan ako ng pag-upload ng.hex file na magpatupad ng sumusunod na utos:

avrdude -c usbasp -p t13 -B 16 -U flash: w: hv_glasses.hex

Maaari mong mapansin na kailangan kong baguhin ang halaga ng -B (bitclock) mula sa 8 na ginamit ko sa programa ng ATtiny sa aking unang itinuro sa 16. Pinapabagal nito ang proseso ng pag-upload, ngunit kung minsan kinakailangan upang payagan ang tamang komunikasyon sa pagitan ng programmer at microcontroller.

Matapos mong i-upload ang.hex file sa ATtiny, wire programmer ang mga wire mula sa PCB. Ang solder rest ng mga bahagi maliban sa napakalaking SW1 ON / OFF switch at transistors. Gumawa ng mga koneksyon sa kabilang panig ng pisara gamit ang mga wire. Takpan ang buong PCB maliban sa mga transistor pad na may aluminyo foil upang maprotektahan ang MOSFETs form electrostatic debit. Tiyaking ang iyong soldering station ay na-grounded nang maayos. Ang mga twiter na ginagamit mo upang ilagay ang mga bahagi ay dapat na mga anti-static na ESD. Gumamit ako ng ilang mga lumang sipit na nakahiga, ngunit ikonekta ko ang mga ito sa lupa na may kawad. Maaari mong solder muna ang BSS138 transistors at takpan ang PCB ng mas maraming foil kapag natapos na sila, dahil ang P-channel BSS84 MOSFETs ay partikular na mahina sa electrostatic debit.

Huling solder SW1, anggulo ang mga lead nito kaya't katulad ito ng hitsura sa SS14 diode o tantalum capacitors. Kung ang mga lead ng SW1 ay mas malawak kaysa sa mga pad sa PCB, at ang mga ito ay maikling-circuit sa iba pang mga track, gupitin ito upang hindi sila maging sanhi ng anumang mga problema. Gumamit ng disenteng halaga ng panghinang habang sumasali sa SW1 sa PCB, tulad ng tape na magkakahawak ng PCB at frame ng baso na magkakasama ay direktang pupunta sa SW1 at maaari itong maglagay ng ilang pag-igting sa mga solder joint. Hindi ako naglagay ng anumang bagay sa J1-J4, ang mga LC panel wires ay direktang solder sa PCB. Kapag tapos ka na, mga wire ng panghinang na pupunta sa baterya, ilagay ang baterya sa pagitan ng mga ito ng isang ligtas na lahat sa lugar na may isolation tape. Maaari kang gumamit ng multimeter upang suriin kung ang kumpletong PCB ay bumubuo ng pagbabago ng mga voltages sa J1-J4 pads. Kung hindi, sukatin ang mga boltahe sa mga naunang yugto, suriin para sa anumang mga maikling-circuit, mga hindi magkakaugnay na lead, sirang track. Kapag ang iyong PCB ay bumubuo ng mga voltages sa J1-J4 na uma-oscillate sa pagitan ng 0V at 10-11V, maaari kang maghinang ng LC panel sa J1-J4. Gumagawa ka lamang ng anumang paghihinang o pagsukat kapag ang baterya ay nakakabit.

Kapag ang lahat ay pinagsama mula sa elektrikal na pananaw, maaari mong takpan ang likod ng PCB ng isolation tape at sumali sa PCB na may frame ng baso sa pamamagitan ng paglalagay ng tape sa paligid nila. Itago ang mga wire na kumokonekta sa mga LC panel sa PCB sa lugar kung saan naroon ang orihinal na takip ng baterya.

Hakbang 5: Pangkalahatang-ideya ng Disenyo

Mula sa pananaw ng gumagamit, ang Mataas na Boltahe na Kahaliling Pagsasalin sa Salamin sa Pagsasanay ay gumagana sa parehong paraan tulad ng baso na inilarawan sa aking unang itinuro. Ang SW2 na konektado sa 15k risistor ay nagbabago ng dalas ng mga aparato (2.5Hz, 5.0Hz, 7.5Hz, 10.0Hz, 12.5Hz), at ang SW3 na konektado sa 22k na mga pagbabago sa resistor para sa kung gaano katagal na na-occluded ang bawat mata (L-10%: R-90%, L-30%: R-70%, L-50%: R-50%, L-70%: R-30%, L-90%: R-10%). Matapos mong itakda ang mga setting, kailangan mong maghintay ng 10 segundo (10s ng hindi pagpindot sa anumang mga pindutan) para maimbak ang mga ito sa EEPROM at mai-load pagkatapos ng power down, sa susunod na paglulunsad ng aparato. Ang pagpindot sa parehong mga pindutan nang sabay ay nagtatakda ng mga default na halaga.

Gayunpaman, ginamit ko lamang ang PB5 (RESET, ADC0) na pin ng ATtiny bilang input. Gumagamit ako ng ADC upang mabasa ang boltahe sa output ng boltahe divider na gawa sa R1-R3. Maaari kong baguhin ang boltahe na ito sa pamamagitan ng pagpindot sa SW2 at SW3. Ang boltahe ay hindi kailanman sapat na mababa upang ma-trigger ang RESET.

Ang mga Diode D1-D4 at mga capacitor C3-C6 ay bumubuo ng isang 3 yugto na singil sa pump ng Dickson. Ang charge pump ay hinihimok ng PB1 (OC0A) at PB1 (OC0B) na mga pin ng microcontroller. Ang mga output ng OC0A at OC0B ay bumubuo ng dalawang 4687.5 Hz square form na alon na phase shifted ng 180 degree (kapag ang OC0A ay HIGAS, ang OC0B ay LOW, at vice versa). Ang pagpapalit ng mga voltages sa mga pin ng microcontroller ay itulak ang mga voltages sa C3-C5 capacitor plate pataas at pababa ng + BATT boltahe. Pinapayagan ng mga diode na dumaloy mula sa capacitor kung aling tuktok na plato (isa na konektado sa mga diode) ay may mas mataas na boltahe sa isang tuktok na plato na may mas mababang boltahe. Siyempre ang mga diode ay gumagana lamang sa isang direksyon, kaya ang pag-charge ay dumadaloy lamang sa isang direksyon, kaya't bawat susunod na kapasitor na magkakasunod ay naniningil sa boltahe na mas mataas kaysa sa nakaraang capacitor. Gumamit ako ng mga Schottky diode, dahil mababa ang pagbagsak ng boltahe sa unahan. Sa ilalim ng walang pag-load ng boltahe ng pag-load ay 3.93. Mula sa praktikal na pananaw lamang ang pag-load sa output ng singil ng bomba ay 100k resistors (kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng 1 o 2 sa kanila sa parehong oras). Sa ilalim ng pagkarga na iyon, ang boltahe sa output ng singil ng singil ay 3.93 * (+ BATT) na minus sa paligid ng 1V, at ang kahusayan ng mga pump pump ay humigit-kumulang na 75%. Ang D4 at C6 ay hindi nagdaragdag ng boltahe, binabawasan lamang nila ang mga boltahe na ripples.

Ang mga Transistors Q1, Q4, Q7 at 100k resistors ay nagko-convert ng mababang boltahe mula sa mga output ng microcontroller hanggang sa boltahe mula sa output ng charge pump. Gumamit ako ng MOSFETs upang magmaneho ng mga LC panel dahil ang kasalukuyang dumadaloy sa kanilang mga pintuang-daan lamang kapag nagbago ang boltahe ng gate. Ang 27ohm resistors ay pinoprotektahan ang mga transistor mula sa malalaking alon ng alon ng alon.

Naubos ng aparato ang humigit-kumulang na 1.5 mA.